(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したホルダー部材が、該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールにおいて、
該ホルダー部材の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面で直に支持され、かつ、該撮像チップの表面に、該高さ方向位置決め部を基板面に沿った方向に位置規定する位置規定部が設けられている撮像モジュール。
【請求項２】
前記高さ方向位置決め部は、前記集光レンズと撮像チップの表面の距離を規定するための突出部であり、前記位置規定部は、該突出部を、前記基板の表面に沿った方向に位置規定する凹部または凸部である請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項３】
前記凸部は、前記撮像チップのメタルパターン上方に設けられた酸化膜により構成されている請求項２に記載の撮像モジュール。
【請求項４】
前記酸化膜は、前記基板側にラウンドエッチングにより掘り込まれた壁面が外側に開くように該壁面にテーパが付いている請求項３に記載の撮像モジュール。
【請求項５】
前記突出部が断面四角形の場合に、前記凸部は、該突出部の対向２辺を両側から挟み込む二の字状かまたは、該突出部の隣接２辺を外側または内側から規制する平面視Ｌ字状に構成されている請求項２に記載の撮像モジュール。
【請求項６】
前記平面視Ｌ字状の凸部は、前記高さ方向位置決め部が複数配置される場合に、該高さ方向位置決め部の外側のみ、または該高さ方向位置決め部の内側のみに配設されている請求項５に記載の撮像モジュール。
【請求項７】
前記突出部が断面四角形の場合に、前記凹部は、該突出部の少なくとも隣接２辺で前記基板の表面に沿った方向に位置規制している請求項２に記載の撮像モジュール。
【請求項８】
前記凹部は、前記撮像チップのメタルパターンを避けて形成されている請求項２に記載の撮像モジュール。
【請求項９】
前記集光レンズが前記ホルダー部材の裏側凹部内部に収容され、前記撮像チップが該裏側凹部で覆われて該裏側凹部内を密閉または半密閉するように該ホルダー部材が前記基板上に装着された撮像モジュールにおいて、前記高さ方向位置決め部として、該裏側凹部内に設けられた段差部に、該撮像チップの表面に直に当接する突出部が設けられている請求項１に記載の撮像モジュール。
【請求項１０】
前記突出部は、前記段差部の一部、または、該段差部から平面状または点状に突出している請求項９に記載の撮像モジュール。
【請求項１１】
前記突出部は、前記撮像チップの表面に当接する先端面が四角形状または円形状である請求項２または９に記載の撮像モジュール。
【請求項１２】
前記突出部は、複数設けられ、前記撮像チップの撮像領域以外の表面であって、該撮像チップの表面端縁部のダイシング端面による変形部分を避けるように形成されている請求項２または９に記載の撮像モジュール。
【請求項１３】
前記突出部の端面から段差を持って更に突出した細い突出部が、前記撮像チップに形成された孔に該端面の段差まで挿入されている請求項２または９に記載の撮像モジュール。
【請求項１４】
前記撮像チップは貫通電極を有し、前記孔は該貫通電極形成時に形成される貫通孔と同じであるがダミーの貫通孔である請求項１３に記載の撮像モジュール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとがモジュール化（一体化）された撮像モジュールおよび、この撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の撮像モジュールは、主に、カメラ付き携帯電話装置や携帯端末装置（ＰＤＡ）などに用いられ、セラミックスやガラス入りエポキシ樹脂などの基板上に、被写体からの画像光を光電変換して被写体を撮像する複数の受光部を２次元状に有する撮像素子が中央部に配設された固体撮像チップと、この固体撮像チップ上を覆い、入射光を撮像素子上に結像させるためのレンズを内部に固定したホルダー部材とが設けられている。この従来の撮像モジュールとしてのカメラモジュールを図１６および図１７に示している。
【０００３】
図１６は、従来のカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【０００４】
図１６において、従来の撮像モジュールとしてのカメラモジュール１００は、センサチップ１０１が基板１０２上に接着材（図示せず）により取り付けられ、レンズ１０３を内部にマウントしたレンズホルダ１０４も基板１０２上に、センサチップ１０１を覆うように、通常は熱硬化性樹脂の接着材１０５により取り付けられている。レンズホルダ１０４内において、レンズ１０３とセンサチップ１０１の間にはＩＲカットフィルタ１０６が挿入されて固定されている。また、センサチップ１０１の外周部には複数のパッドが配設されており、これらのパッドと基板１０２上の端子とはワイヤー１０７にてワイヤーボンドされて電気的に接続されている。
【０００５】
このとき、センサチップ１０１とレンズ１０３との、基板１０２を介したカメラモジュール工程上の取り付け位置誤差により、光学特性の劣化、即ち、焦点がずれることによる解像度の劣化が生じる。したがって、これらのレンズ１０３と撮像素子が内部（やや中央部）に設けられたセンサチップ１０１との距離を正確に固定して入射光をその撮像素子上に精度よく結像させることは、鮮明な画像を得るために重要である。
【０００６】
これを解決した従来のカメラモジュールが特許文献１に開示されている。
【０００７】
図１７は、特許文献１に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【０００８】
図１７に示すように、従来のカメラモジュール１００Ａは、基板１０２に対してレンズホルダ１０４Ａを位置決め構造を有している。レンズホルダ１０４Ａの高さ方向位置決め部として、レンズホルダ１０４Ａの裏面段差部から突出させた３箇所または４箇所のホルダ突起部１０８をセンサチップ１０１の表面上に直接乗せて当接させている。これによって、レンズホルダ１０４Ａ内に固定されたレンズ１０３とセンサチップ１０１の上面との距離を精度よく垂直方向（Ｚ方向）に位置決めすることができる。この高精度の位置決め構造を得るのに、カメラモジュール１００Ａの部品点数を大幅に削減して簡単な構成とすることができる。
【０００９】
即ち、従来のカメラモジュール１００Ａは、レンズホルダ１０４Ａのホルダー突起部１０８を接着剤なしに直接、センサチップ１０１の表面上に乗せて当接触させ、これにより、レンズ１０３とセンサーチップ１０１との距離を一定に固定することができて、焦点のずれを防止することができ、製造工程上の取り付け誤差による解像度の劣化をも防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１４７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来のカメラモジュール１００Ａでは、レンズ１０３とセンサチップ１０１との高さ方向（縦方向）の距離は精度よく一定にすることができるものの、図１７中の横方向（基板面に沿った方向）のずれ、即ちレンズ１０３の光軸位置とセンサチップ１０１の撮像領域の中心位置とのずれは、組み立て精度ばらつきによって相変わらず発生し、それがシェージング特性の劣化につながっている。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、組み立て精度ばらつきによって生じる、横方向の位置ずれによるシェージング特性などの光学特性の劣化を防止することができる撮像モジュールおよび、この撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮像モジュールは、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したホルダー部材が、該撮像チップを覆うように該基板上に装着された撮像モジュールにおいて、該ホルダー部材の高さ方向位置決め部が該撮像チップの表面で直に支持され、かつ、該撮像チップの表面に、該高さ方向位置決め部を基板面に沿った方向に位置規定する位置規定部が設けられているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
また、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける高さ方向位置決め部は、前記集光レンズと撮像チップの表面の距離を規定するための突出部であり、前記位置規定部は、該突出部を、前記基板の表面に沿った方向に位置規定する凹部または凸部である。
【００１５】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける凸部は、前記撮像チップのメタルパターン上方に設けられた酸化膜により構成されている。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける酸化膜は、前記基板側にラウンドエッチングにより掘り込まれた壁面が外側に開くように該壁面にテーパが付いている。
【００１７】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部が断面四角形の場合に、前記凸部は、該突出部の対向２辺を両側から挟み込む二の字状かまたは、該突出部の隣接２辺を外側または内側から規制する平面視Ｌ字状に構成されている。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける平面視Ｌ字状の凸部は、前記高さ方向位置決め部が複数配置される場合に、該高さ方向位置決め部の外側のみ、または該高さ方向位置決め部の内側のみに配設されている。
【００１９】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部が断面四角形の場合に、前記凹部は、該突出部の少なくとも隣接２辺で前記基板の表面に沿った方向に位置規制している。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける凹部は、前記撮像チップのメタルパターンを避けて形成されている。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおいて、前記集光レンズが前記ホルダー部材の裏側凹部内部に収容され、前記撮像チップが該裏側凹部で覆われて該裏側凹部内を密閉または半密閉するように該ホルダー部材が前記基板上に装着された撮像モジュールにおいて、前記高さ方向位置決め部として、該裏側凹部内に設けられた段差部に、該撮像チップの表面に直に当接する突出部が設けられている。
【００２２】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部は、前記段差部の一部、または、該段差部から平面状または点状に突出している。
【００２３】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部は、前記撮像チップの表面に当接する先端面が四角形状または円形状である。
【００２４】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部は、複数設けられ、前記撮像チップの撮像領域以外の表面であって、該撮像チップの表面端縁部のダイシング端面による変形部分を避けるように形成されている。
【００２５】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける突出部の端面から段差を持って更に突出した細い突出部が、前記撮像チップに形成された孔に該端面の段差まで挿入されている。
【００２６】
さらに、好ましくは、本発明の撮像モジュールにおける撮像チップは貫通電極を有し、前記孔は該貫通電極形成時に形成される貫通孔と同じであるがダミーの貫通孔である。
【００２７】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００２９】
本発明においては、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が、撮像チップを覆うように基板上に装着された撮像モジュールにおいて、ホルダ−部材の高さ方向位置決め部が撮像チップの表面で直に支持され、撮像チップの表面に、高さ方向位置決め部を基板面に沿った方向に位置規定する位置規定部が設けられている。
【００３０】
これによって、高さ方向位置決め部が撮像チップの表面で直に支持され、かつ、位置規定部によって高さ方向位置決め部が基板面に沿った方向に位置規定するので、組み立て精度ばらつきによって生じる、横方向の位置ずれによるシェージング特性などの光学特性の劣化を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
以上により、本発明によれば、高さ方向位置決め部が撮像チップの表面で直に支持され、かつ、位置規定部によって高さ方向位置決め部が基板面に沿った方向に位置規定するため、カメラモジュール工程上で生じるセンサーチップとレンズとの位置精度が向上し、解像度劣化やシェージング特性の劣化を著しく改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図２】図１のセンサチップの凹部の拡大断面図である。
【図３】図１のセンサチップの基板表面に沿った４つの突起部の横断面図であって、（ａ）は、突起部の外周４辺が凹部と合っている場合を示す図、（ｂ）は、突起部の外周２辺だけが凹部と合っている場合を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図５】図４のセンサチップの凹部の拡大断面図である。
【図６】図４のセンサチップの凹部の変形例を示す拡大断面図である。
【図７】図４のセンサチップの基板表面に沿った４つの突起部の横断面図である。
【図８】本発明の実施形態３における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図９】図８のセンサチップの基板表面に沿った４つの突起部の横断面図である。
【図１０】図８のセンサチップの凸部の拡大断面図である。
【図１１】本発明の実施形態４における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図１２】図１１のセンサチップの基板表面に沿った４つの突起部の横断面図である。
【図１３】本発明の実施形態５における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図１４】図１３のセンサチップの基板表面に沿った４つの突起部の横断面図である。
【図１５】本発明の実施形態６として、本発明の実施形態１〜５のいずれかの撮像モジュールからの撮像信号を信号処理する固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図１６】従来のカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【図１７】特許文献１に開示されている従来のカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明の撮像モジュールの実施形態１〜５および、この撮像モジュールの実施形態１〜５のいずれかを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態６について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
【００３５】
図１において、本実施形態１の撮像モジュール１０は、高さ方向の位置決め部としての突起部１ｂが４箇所設けられた防塵・遮光用ケースのホルダー部材１と、このホルダー部材１内に上下に収容される第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂと、セラミックスやガラス入りエポキシ樹脂などを基材とした基板３と、この基板３上に設けられ、４つの突起部１ｂがそれぞれ嵌まり込む横方向位置決め用の位置規定部としての４つの凹部４ｂが表面に設けられた撮像チップとしてのセンサチップ４と、このホルダー部材１内の第１段差部１ａ上に固定され、第２集光レンズ２ｂとセンサチップ４間を横切って配置されたＩＲカットフィルタ５と、ホルダー部材１の外壁底面と基板３との間を固着する接着部６と、センサチップ４の周辺部に複数のパッドが設けられ、このパッドと基板３上の端子とがワイヤーボンドされているワイヤー７とを有している。
【００３６】
ホルダー部材１は、上から順に配置された第１集光レンズ２ａ、第２集光レンズ２ｂ、ＩＲカットフィルタ５およびセンサチップ４を、基板３とで内部を覆って密閉または半密閉する構造になっている。このホルダー部材１は、外観として外部段差が設けられ、その外部段差の上部が円筒形で、その外部段差の下部が４角筒形であり、４角筒形の下面が開放されている。このホルダー部材１は、外壁厚が薄く内部を遮光および密閉または半密閉可能とする樹脂製の筐体で構成されている。また、ホルダー部材１は、筐体上面、即ち、段差上部の円筒形の上面に、第１集光レンズ２ａに対向した入射光通過用の円形穴１ｄ（または円形透明領域）が形成されている。この円形穴１ｄの中心を第１集光レンズ２ａと第２集光レンズ２ｂとの各光軸が通過するように、ホルダー部材１の開放した下面裏側から第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂをこの順で順次、それらの円形の外形をホルダー部材１の裏面の円形凹部内に挿入して固定することにより位置決めしている。
【００３７】
ホルダー部材１において、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂにより入射光をセンサチップ４の撮像領域上に合焦して結像するように、センサチップ４の凹部４ｂ内に突起部１ｂが嵌め込まれて、ホルダー部材１自体の自重でセンサチップ４の凹部４ｂ内に載置される高さ方向位置決め部としての突起部１ｂが、ホルダー部材１の裏面の第２段差部から突出部として４角形で面状に突出している。
【００３８】
このセンサチップ４の凹部４ｂの拡大断面図を図２に示している。また、このセンサチップ４の表面に沿った突起部の横断面図を図３に示している。図３の四角形の斜線部分は、突起部１ｂの横断面形状を示し、その周囲の実線は凹部４ｂを示している。この場合、図３（ａ）は、突起部１ｂの外周４辺と凹部４ｂ１とが嵌合自在に合っている場合を示し、図３（ｂ）は、突起部１ｂの隣接２辺だけが、広い凹部４ｂ２と合っている場合を示している。この場合、位置規定部としての凹部４ｂ２は、高さ方向位置決め部としての突起部１ｂの外側（外周２辺）のみに当接してＸ方向およびＹ方向に規制している。なお、位置規定部としての凹部４ｂ２は、高さ方向位置決め部としての突起部１ｂの内側（内周２辺）のみに当接してＸ方向およびＹ方向に規制してもよい。
【００３９】
図２に示すように、センサチップ４の工程完成後、シリコン基板４０上に形成された４層の配線メタル４２〜４５と４層の配線メタル４２〜４５との間の酸化膜４１を、ホルダー部材１の突起部１ｂが嵌め込まれる領域（接触部分）のみ、シリコンプロセス工程でエッチング除去して、規定のサイズの凹部４ｂ（溝部）を基板面４ａに４箇所形成する。このように、凹部４ｂ（溝部）は、センサチップ４のメタルパターン４２〜４５を避けて形成されている。
【００４０】
このようにして製造されたセンサチップ４を、モジュール工程により接着剤で基板３に取り付けた後に、ホルダー部材１を基板３に取り付ける際、モジュール組立工程で、ホルダー部材１の突起部１ｂを凹部４ｂ（溝部）内に押し込み（嵌め込み）、ホルダー部材１とセンサチップ４との横方向の位置関係を固定した後に、接着剤６を高温にて硬化させてホルダー部材１を基板３に取り付け固定するようにしている。
【００４１】
通常、組み立て上、４つの突起部１ｂを各凹部４ｂ内にそれぞれ押し込むのに、ある程度のサイズマージンが必要であり、センサチップ４の凹部４ｂ（溝部）のサイズをホルダー部材１の突起部１ｂのサイズの両側に＋２０〜３０μｍ程度は大きくする必要がある。これは、位置精度として＋２０〜３０μｍの誤差は生じことを意味するが、それでも、従来での組み立て精度は＋／−１００μｍ程度は生じていたため、位置精度の向上が図られる。この位置精度は、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂの光軸に対し垂直方向の、センサチップ４と第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂとの位置精度を意味し、これが向上することにより、光学特性、特にシェージング特性の取り付け誤差による劣化を大幅に改善することができる。
【００４２】
図３（ａ）の突起部１ｂと４辺全てが合っている凹部４ｂ１との関係よりも、図３（ｂ）の突起部１ｂと隣接２辺だけが合っている凹部４ｂ２との関係の方が、横方向の位置規制は維持しつつ、突起部１ｂを凹部４ｂ２に嵌め込み易くなる。
【００４３】
第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂは、センサチップ４の中央部にある撮像領域に対して被写体光の焦点を合わせて結像させるための組レンズであり、透明なアクリル系プラスチック材料やガラス材料などで構成されている。
【００４４】
センサチップ４上の撮像領域以外の周辺領域に４箇所設けられた各凹部４ｂ内にそれぞれ、ホルダー部材１の４つの突起部１ｂがそれぞれ嵌まり込むようになっている。また、センサーチップ４は、その中央の撮像領域に、被写体からの入射光が第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂを透過した光を光電変換して撮像する複数の光電変換部（複数の受光部）がマトリクス状に形成された固体撮像素子を有している。この固体撮像素子を、ＣＭＯＳイメージセンサおよびＣＣＤイメージセンサのいずれにも適用することができる。ＣＭＯＳイメージセンサでは、多層配線層によって互いに接続されて光電変換部の選択および光電変換部からの信号出力に係る信号読出回路が単位画素部毎に設けられている。ＣＣＤイメージセンサでは、複数の光電変換部（複数の受光部）が撮像領域の受光面に２次元状に設けられ、各光電変換部で光電変換された信号電荷が電荷転送部（垂直ＣＣＤ）に読み出されて所定方向に順次電荷転送され、さらに水平ＣＣＤにより電荷転送された後に、電荷検出部で順次電荷検出されて各撮像信号として増幅されて出力される。
【００４５】
赤外線（ＩＲ）カットフィルタ５は、センサチップ４の上方を横切るように、ホルダー部材１の第１段差部１ａ間に掛け渡されて固定され、第１集光レンズ２ａさらに第２集光レンズ２ｂを通った入射光から赤外光をカットするものである。
【００４６】
以上により、このホルダー部材１の突起部１ｂがセンサチップ４上の撮像領域以外の周辺領域における各凹部４ｂ内にそれぞれ嵌まり込むことにより、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂと、センサチップ４の撮像領域との高さ方向（Ｚ方向）の距離が精度よく規定されると共に、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂの光軸とセンサチップ４の撮像領域の中心位置とが横方向（基板面に沿った方向）に精度よく位置合わせすることができる。
【００４７】
即ち、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂが収容されて位置決めされるホルダー部材１の裏面側の凹部底面から、ホルダー部材１の裏面の第２段差部から突出した突出部としての突起部１ｂの端面までの高さ方向の距離を部品製造上の公差以内に正確に管理することができる。これによって、センサチップ４の撮像領域以外の周辺領域上にホルダー部材１を突起部１ｂにより、高さ方向および横方向に直接位置決めすることにより、ホルダー部材１に固定された第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂとセンサチップ４の撮像領域の上面との距離を精度よく垂直方向（Ｚ方向）に位置決めすると共に、第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂの光軸とセンサチップ４の撮像領域の中心位置とを基板面に沿った方向（Ｘ，Ｙ方向）に位置決めすることができて、部品精度およびその組み立て精度、実装精度を大幅に向上させることができ、フォーカス調整フリーの撮像モジュール１０を実現することができる。
【００４８】
（実施形態２）
上記実施形態１では、シリコン基板４０上の４層の配線メタル４２〜４５と４層の配線メタル４２〜４５との間の酸化膜４１を、ホルダー部材１の突起部１ｂが嵌め込まれる領域のみ、シリコンプロセス工程でエッチング除去して凹部４ｂを形成した場合について説明したが、本実施形態２では、突起部１ｂの位置規定部として、凹部４ｂの代わりに凸部４６ａを形成する場合について説明する。
【００４９】
図４は、本発明の実施形態２における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１の撮像モジュールの各構成部材と同様の作用効果を奏する部材には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図４において、本実施形態２の撮像モジュール１０Ａが、上記実施形態１の撮像モジュール１０の場合と異なるのは、ホルダー部材１の４つの突起部１ｂを押し込む（嵌め込む）ためのセンサチップ４Ａの各凹部４ｂ３（溝部）を形成するために、センサチップ４Ａ上に凸部４６ａを４箇所形成した点である。凸部４６ａは、図７にも示したように、二つのリブが平行して並んだ二の字形状である。
【００５１】
このセンサチップ４Ａの凹部４ｂ３の拡大断面図を図５に示している。また、このセンサチップ４Ａの凹部４ｂ３の変形例の拡大断面図を図６に示している。さらに、このセンサチップ４Ａの表面に沿った突起部１ｂの横断面図を図７に示している。図７の四角形の斜線部分は、突起部１ｂの横断面形状を示し、その周囲の実線部分は凹部４ｂ３を形成するための二の字形状の凸部４６ａを示している。
【００５２】
上記実施形態１では、センサチップ４の凹部４ｂ１，４ｂ２（溝部）の占める部分はメタル配線４２〜４５ができず、凹部４ｂ１，４ｂ２（溝部）が占める領域分だけセンサチップ４の面積が犠牲になる。また、凹部４ｂ１，４ｂ２（溝部）の深さもセンサチップ４のプロセスで制限され、シリコン基板４０まで深くできない（上記実施形態１では１０μｍ程度）。これに対して、本実施形態２では、図５に示すように、シリコン基板４０上に酸化膜４１を介して４層の配線メタル４２〜４５が形成されている。さらに、配線メタル４５上に酸化膜４１を介して酸化膜の凸部４６ａを、センサチップ４Ａのプロセスにて厚く形成することができる。４つの突起部１ｂを押し込む領域（嵌め込む領域）の酸化膜の凸部４６ａをエッチング除去して、凹部４ｂ３（溝部）を形成する。このようにすれば、センサチップ４Ａの面積を配線メタルにて有効に活用することができると共に、凹部４ｂ３（溝部）の深さも酸化膜の凸部４６ａの厚さで自由に変えることができる。この酸化膜４６ａは既にカラーフィルタやマイクロレンズを形成した撮像領域の画素部上には形成してはいけない。
【００５３】
本実施形態２では、図５に示すように、センサチップ４Ａの凹部４ｂ３として、凹部入り口と底部で略同寸法の直角にエッチング除去することもできるが、これに限らず、図６の凹部４ｂ４に示すように、内側壁にテーパが付いて、凹部入り口で広く底部で絞られた形状とすることもできる。この場合、ホルダー部材１の４つの突起部１ｂを凹部４ｂ４内に嵌め込み易く、しかも、底部で絞られているため、精度よく位置合わせすることができる。この場合、酸化膜４１は、シリコン基板４０側にラウンドエッチングにより掘り込まれて、壁面が外に開くようにテーパが付いている二つの平行なリブ状の凸部４６bが残される。
【００５４】
本実施形態２では、図７に示すように、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの対向２辺を規制するように平行な二つのリブ状の凸部４６ａを設けている。即ち、平行な二つのリブ状の凸部４６ａ間にホルダー部材１の突起部１ｂを嵌め込むようにしている。この場合、上側の左右は、二つのリブ状の凸部４６ａが左右に設けられており、下側の左右は、二つのリブ状の凸部４６ａが上下に設けられている。二つのリブ状の凸部４６ａによって挟み込まれた突起部１ｂが基板面に沿った方向（Ｘ，Ｙ方向）に位置規定される。要するに、突起部１ｂを左右に挟み込む二つのリブ状の凸部４６ａと、突起部１ｂを上下に挟み込む二つのリブ状の凸部４６ａとがあれば、突起部１ｂが基板面に沿った方向（Ｘ，Ｙ方向）に位置規定され得る。これに限らず、ホルダー部材１の突起部１ｂを嵌め込む凹部４ｂを形成するために、周りに凸部を形成する場合にも、上記実施形態１の図３（ａ）および図３（ｂ）のように、突起部１ｂの外周４辺と凹部とが嵌合自在に合っていっていてもよく、突起部１ｂの隣接２辺だけが、広い凹部と合っていっていてもよい。
（実施形態３）
上記実施形態２では、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの対向２辺を規制するように二つのリブ状の凸部４６ａを設け、かつ凹部入り口と底部で略同寸法に直角に酸化膜をエッチング除去する場合について説明したが、本実施形態３では、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するようにＬ字状の位置規制部としてのＬ字状の凸部４７を左右上下の４箇所外側に設け、かつ凹部入り口で広く底部で絞られたテーパの付いた側面形状とした場合について説明する。
【００５５】
図８は、本発明の実施形態３における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１の撮像モジュールの各構成部材と同様の作用効果を奏する部材には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図８において、本実施形態３の撮像モジュール１０Ｂが、上記実施形態２の撮像モジュール１０Ａの場合と異なるのは、ホルダー部材１の４つの突起部１ｂを基板面に沿って規定するための位置規定部としてのＬ字状の各凸部４７をセンサチップ４Ｂの表面に形成し、かつ上部で広く底部で絞られたテーパの付いた側面形状にした点である。センサチップ４Ｂのプロセスで、溝壁をラウンドエッチでまるくエッチングすることにより、モジュール工程で、ホルダー部材１の突起部１ｂをセンサチップ４Ｂの左右の各凸部４７の壁間に押し込む時に、テーパが付いている分だけ、押し込みやすい構造とすることができる。このようにすれば、押し込みマージンを小さくできて位置精度の向上を図ることができる。
【００５７】
このセンサチップ４Ｂの表面に沿った突起部１ｂの横断面図を図９に示している。図９の四角形の斜線部分は、突起部１ｂの横断面形状を示し、その周囲のＬ字状の実線部分は凸部４７の平面視形状を示している。図９のように、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するように、平面視Ｌ字状の凸部４７を外側に左右上下４箇所に設けたが、これに限らず、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するようにＬ字状の凸部４７を内側に左右上下４箇所に設けてもよい。また、このセンサチップ４Ｂの凸部４７の拡大断面図を、図１０のように溝壁にテーパが付いている。
【００５８】
第１集光レンズ２ａおよび第２集光レンズ２ｂの光軸に対して垂直方向（基板面に沿った方向）の位置精度向上のために、センサチップ４Ｂ上の酸化膜の凸部４７は全て、図７のように突起部１ｂを挟み込むように両側にある必要はなく、図９のように全て突起部１ｂの片側、例えば外側にあるかまたは、内側にあればよい。
（実施形態４）
上記実施形態３では、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するように平面視Ｌ字状の位置規定部としての凸部４７を左右上下の４箇所外側に設けた場合について説明したが、本実施形態４では、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するようにＬ字状の位置規定部としての凸部４７を四角形同一方向（ここでは図１２に示すように右側上下方向）に２箇所外側に設けた場合について説明する。
【００５９】
図１１は、本発明の実施形態４における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１の撮像モジュールの各構成部材と同様の作用効果を奏する部材には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００６０】
図１１において、本実施形態４の撮像モジュール１０Ｃが、上記実施形態３の撮像モジュール１０Ｂの場合と異なるのは、ホルダー部材１の４つの突起部１ｂを基板面に沿って位置規定するための位置規定部としての平面視Ｌ字状の各凸部４７をセンサチップ４Ｃの表面の四角形同一方向に２箇所だけ外側に設けた点である。モジュール組み立て工程では、ホルダー部材１Ｃの突起部１ｂを凹部内に押し込むのではなく、四角形同一方向に２箇所設けた酸化膜の凸部４７に接触するまで横からスライドさせて固定することができる。これによって、押し込みマージンが不要になって位置精度の向上が期待できる。
【００６１】
このセンサチップ４Ｃの表面に沿った突起部１ｂの横断面図を図１２に示している。図１２の四角形の斜線部分は、突起部１ｂの横断面形状を示し、その周囲のＬ字状の実線部分は凸部４７を示している。図１２のように、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するようにＬ字状の凸部４７を外側に斜め方向に２箇所に設けてもよい。
【００６２】
なお、本実施形態４では、平面視Ｌ字状の各凸部４７をセンサチップ４Ｃの表面の四角形同一方向（図１２に示すように右側上下方向）に２箇所だけ外側に設けた場合について説明したが、これに限らず、平面視Ｌ字状の各凸部４７をセンサチップ４Ｃの表面の四角形同一方向として、図上で左側上下方向、上側左右方向または下側左右方向に２箇所だけ内側に設けてもよい。また、平面視Ｌ字状の各凸部４７をセンサチップ４Ｃの表面の四角形対角方向に２箇所だけ外側に設けてもよい。要するに、少なくとも２箇所の平面視Ｌ字状の各凸部４７により、上方向、下方向、左方向および右方向に突起部１ｂを規制できればよい。前述したが、左側の上下位置の２箇所において、上側の突起部１ｂは平面視Ｌ字状の凸部４７を外側に設け、下側の突起部１ｂは平面視Ｌ字状の凸部４７を内側に設けるようにしてもよい。
（実施形態５）
上記実施形態４では、ホルダー部材１の四角形の突起部１ｂの隣接２辺を規制するように平面視Ｌ字状の位置規定部としての凸部４７を四角形同一方向に２箇所外側に設けた場合について説明したが、本実施形態５では、後述するホルダー部材１の四角形の突起部１ｂ１から更に突出した細い突起部１ｅを用いて横方向に位置規制する場合について説明する。
【００６３】
図１３は、本発明の実施形態５における撮像モジュールの要部構成例を示す縦断面図である。なお、図１の撮像モジュールの各構成部材と同様の作用効果を奏する部材には同一の番号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図１３において、本実施形態５の撮像モジュール１０Ｄが、上記実施形態４の撮像モジュール１０Ｃの場合と異なるのは、ＴＳＶセンサチップ４Ｄの貫通孔にホルダー部材１の細い突起部１ｅを挿入することにより基板面に沿った方向（横方向）に位置規定する点である。ＴＳＶセンサチップ４Ｄのセンサパッドと基板３上の端子とはワイヤボンドで電気的に接続されるのではなく、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ）技術によりシリコン基板をパッドのある表面まで裏面から掘り込んだ貫通電極を形成し、この貫通電極を介してＴＳＶセンサチップ４Ｄのセンサパッドと基板３上の端子とを半田ボールなどで直に電気的に接続することができる。このとき、電気的に接続しない幾つかの掘り込み部（貫通孔）を余分に形成しておき、ホルダー部材１Ｄの突起部１ｂ１から段差を持って更に突出した細い突起部１ｅをその中に挿入して埋め込む。これにより、位置精度の向上を図ることができるばかりではなく、上記実施形態１〜５の凹部や凸部を作る工程がＴＳＶ技術の工程と併用することができ、このような新たな凹部や凸部の作製工程が不要とすることができる。
【００６５】
このＴＳＶセンサチップ４Ｄの表面に沿った突起部１ｂ１の横断面図を図１４に示している。図１４の四角形の斜線部分は、突起部１ｂ１の横断面形状を示し、その横断面内の細い突起部１ｅはＴＳＶセンサチップ４Ｄの貫通孔内に挿入されている。突起部１ｅと突起部１ｂ１との間には段差が存在して、細い突起部１ｅをＴＳＶセンサチップ４Ｄの貫通孔内に挿入するときに、その段差によって止まるストッパになっており、これによって、高さ方向の位置決めが精度よく行われる。
【００６６】
なお、上記実施形態１〜５では、突起部１ｂまたは１ｂ１は、ホルダー部材の裏面段差部から断面四角形で端面が四角形平面状（断面正方形平面状または断面矩形平面状）に突出した突出部の場合について説明したが、これに限らず、突起部１ｂまたは１ｂ１は、段差部の一部であってもよく、断面四角形状（正方形状または矩形状）から先端が点状に突出していてもよい。また、上記実施形態１〜５では、突起部１ｂまたは１ｂ１は、ホルダー部材の裏面段差部から断面四角形で端面が四角形平面状（断面正方形平面状または断面矩形平面状）に突出した突出部の場合について説明したが、これに限らず、突起部１ｂまたは１ｂ１は、ホルダー部材の裏面段差部から断面円形で端面が円形平面状（断面正方形平面状または断面矩形平面状）に突出した突出部の場合であってもよい。また、上記実施形態５では、突起部１ｂ１の四角形平面状の端面から更に突出した細い突起部１ｅが断面円形の場合について説明したが、細い突起部１ｅは断面四角形であってもよいが、ＴＳＶセンサチップ４Ｄの円形の貫通孔内に挿入できるものでなければならない。
【００６７】
なお、上記実施形態１〜４では、突出部１ｂは、センサチップ４の撮像領域以外の４箇所に設けられた場合について説明したが、これに限らず、突出部１ｂは、センサチップ４の撮像領域以外の３箇所に設けられていてもよい。要するに、突出部１ｂは複数箇所設けられていてもよく、少なくとも、センサチップ４の表面端縁部のダイシング端面による変形部分を避けるように形成される。
【００６８】
（実施形態６）
図１５は、本発明の実施形態６として、本発明の実施形態１〜５のいずれかの撮像モジュールからの撮像信号を信号処理する固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００６９】
図１５において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態１〜５の撮像モジュール１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃまたは１０Ｄからの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００７０】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００７１】
したがって、本実施形態６によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００７２】
なお、本実施形態１〜５では、特に説明しなかったが、基板上に装着された撮像チップ上に被写体光を結像させるための集光レンズを内部に収容したホルダ−部材が、撮像チップを覆うように基板上に装着された撮像モジュールにおいて、ホルダ−部材の高さ方向位置決め部が撮像チップの表面で直に支持され、撮像チップの表面に、高さ方向位置決め部を基板面に沿った方向に位置規定する位置規定部が設けられていることによって、組み立て精度ばらつきによって生じる、横方向の位置ずれによるシェージング特性などの光学特性の劣化を防止することができる本発明の目的を達成することができる。
【００７３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜６を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜６に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜６の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するためのレンズとがモジュール化（一体化）された撮像モジュールおよび、この撮像モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、車載用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの電子情報機器の分野において、高さ方向位置決め部が撮像チップの表面で直に支持され、かつ、位置規定部によって高さ方向位置決め部が基板面に沿った方向に位置規定するので、組み立て精度ばらつきによって生じる、横方向の位置ずれによるシェージング特性などの光学特性の劣化を防止することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１ａ  第１段差部
１ｂ、１ｂ１  突起部（高さ方向の位置決め部；突出部）
１ｄ  円形穴
１ｅ  細い突起部
１、１Ａ〜１Ｄ  ホルダー部材
２ａ  第１集光レンズ
２ｂ  第２集光レンズ
３  基板
４、４Ａ〜４Ｃ、  センサチップ（撮像チップ）
４ｂ，４ｂ１〜４ｂ４  凹部（位置規定部）
４Ｄ  ＴＳＶセンサチップ（撮像チップ）
５  ＩＲカットフィルタ
６  接着部
７  ワイヤー
１０、１０Ａ〜１０Ｄ  撮像モジュール
４０  シリコン基板
４１  酸化膜
４２〜４５  配線メタル
４ａ  基板面
４６ａ、４６ｂ、４７  凸部（位置規定部）
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示部
９４  通信部
９５  画像出力部
【図１】
0005514685.tif 000002
【図２】
0005514685.tif 000003
【図３】
0005514685.tif 000004
【図４】
0005514685.tif 000005
【図５】
0005514685.tif 000006
【図６】
0005514685.tif 000007
【図７】
0005514685.tif 000008
【図８】
0005514685.tif 000009
【図９】
0005514685.tif 000010
【図１０】
0005514685.tif 000011
【図１１】
0005514685.tif 000012
【図１２】
0005514685.tif 000013
【図１３】
0005514685.tif 000014
【図１４】
0005514685.tif 000015
【図１５】
0005514685.tif 000016
【図１６】
0005514685.tif 000017
【図１７】
0005514685.tif 000018